2.3.1. Những nghiên cứu ngoài n−ớc về bệnh bạc lá lúa
vào năm 1884. Lúc đầu ng−ời ta cho đây là một hiện t−ợng sinh lý, về sau Takaishi (1908) rồi đến Bokura (1911) đã phân lập đ−ợc vi khuẩn trên lá bệnh và dùng chúng để lây bệnh có kết quả. Bệnh đ−ợc nghiên cứu ở Nhật Bản từ năm 1940. Tiếp theo Nhật Bản là một loạt n−ớc thông báo về bệnh này, bệnh phổ biến ở tất cả các n−ớc trồng lúa vùng Châu á (trừ Tâyá), Philippin, Indonexia (Reitsma và Schuse, 1950), ấn Độ (Sreenivasan và ctv, 1959; Bhapkar và ctv, 1960; Mizukami, 1964; Srivastava và Rao, 1964; Srivastava, 1967), Trung Quốc, Triều Tiên, Đài Loan, Srilanca, Thái Lan, Malaixia và Việt Nam. Châu Âu (1973), Châu Mỹ Latinh (1975) [22], (dẫn theo [17]).
Vi khuẩn bạc lá lúa đ−ợc nhiều nhà nghiên cứu, phân lập nên nó đ−ợc gọi với nhiều tên khác nhau. Năm 1927 theo khái niệm đặt tên của EF. Smit vi khuẩn đ−ợc gọi là Bacterium Oride (Uyed et ishitama) Nakata. Sau đó đ−ợc đặt tên là Xanthomonas Oryzae (Uyed et ishitama) Dowson. Đến năm 1982 vi khuẩn đ−ợc đặt tên là X. Campestri pv. Oryzae (Uyed et ishitama) Dowson.
Theo Ishitama (1922) vi khuẩn gây bệnh bạc lá có hình gậy ngắn hai đầu hơi tròn, kích th−ớc từ 1- 2 x 0.5- 0,9 àm, có một tiêm mao dài 6- 8 àm. Vi khuẩn nhuộm Gram (-), không hình thành bào tử, các tế bào vi khuẩn có màng nhày bao bọc và đ−ợc nối với nhau thành một khối vững chắc ngay cả ở trong n−ớc. Dịch vi khuẩn tiết ra kết thành từng hạt.
Yoshimura và Taura (1960) quan sát vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae d−ới kính hiển vi cho biết vi khuẩn nuôi cấy trên môi tr−ờng nhân tạo có kích th−ớc là 0,55 x 30 àm [35].
2.3.2. Những nghiên cứu trong n−ớc về bệnh bạc lá lúa
ở Việt Nam, bệnh bạc lá lúa đã thực sự gây tác hại từ lâu trên các giống lúa mùa cũ, nh−ng đặc biệt từ những năm 1965- 1966 trở lại đây, bệnh th−ờng xuyên phá hoại nghiêm trọng trên các giống lúa mới nhập nội có năng suất cao ở vụ xuân nhất là vụ mùa.
Mức độ tác hại của bệnh phụ thuộc vào giống, thời kỳ cây bị bệnh sớm hay muộn và mức độ bị bệnh nặng hay nhẹ. Năm 1970 trên diện tích lúa mùa cũ cấy giống nông nghiệp 8 bị bệnh ở mức độ 60 - 100%, giảm năng suất từ 30 - 60%. Theo báo cáo của phòng bệnh cây thì tác hại của bệnh càng lớn khi mức độ của bệnh càng nặng [20].
Điều cần chú ý là mức độ tác hại của bệnh phụ thuộc vào thời kỳ bị bệnh, nếu cây lúa bị bệnh ngay từ khi đẻ nhánh thì mức độ của bệnh về sau th−ờng rất nặng, ảnh h−ởng rõ rệt hơn tới năng suất, có thể giảm tới 41% năng suất trở lên (theo Lê L−ơng Tề).
Còn theo Phan Đình Phụng (1978), bệnh bạc lá làm giảm khả năng quang hợp của cây, làm cây mềm yếu kéo dài thời gian trỗ, bông bé làm tăng tỷ lệ lép lửng cao, gạo nát và làm tăng c−ờng độ hô hấp [13].
Tác hại chủ yếu của bệnh là làm cho lá lúa, đặc biệt là lá đòng chóng tàn, nhanh chóng khô chết, bộ lá xơ xác, ảnh h−ởng đến hiệu suất quang hợp, tỷ lệ hạt lép cao và năng suất giảm sút rõ rệt.
2.3.3. Đặc điểm sinh lý của vi khuẩn
Vi khuẩn có tính háo khí, không hoá lỏng Gelatin, không tiêu thụ Nitơrat, không sản sinh NH3, sản sinh H2S nhẹ và không sản sinh khí Indol. Men của vi khuẩn không làm đông sữa, làm đỏ sữa quỳ, không sản sinh khí và axit từ đ−ờng saccaroza và hơi lên men tinh bột (Igami 1962 và Sristava 1968). Theo Fang (1957) thì saccaroza là nguồn cacbon −a thích đối với vi khuẩn song ở một chừng mực nào đấy thì vi khuẩn sử dụng cacbon từ các nguồn khác nhau (trừ Fructoza). Theo ông, vi khuẩn bị ức chế bởi đ−ờng Glucoza trên môi tr−ờng khoai tây vì có thể Glucoza sinh ra độc tố trong khi hấp khử trùng. Vi khuẩn có thể sinh tr−ởng trong phạm vi pH từ 4- 4,8, tối thích là từ 6- 6,5. Còn các tác giả Nhật Bản cho rằng: pH tối thích là 6- 6,3 [35].
Về nhiệt độ Zizukami (1964) cho biết nhiệt độ tối thiểu cho vi khuẩn phát triển từ 5- 100C, tối thích là 20- 300C và tối cao là 400C [35].
2.3.4. Đặc điểm triệu chứng của bệnh bạc lá
Năm 1960, Goto đã chỉ ra rằng: Vi khuẩn bạc lá gây ra ba kiểu triệu chứng điển hình là bạc lá, héo xanh (Kresek) và vàng nhiệt đới.
Theo PGS- TS Lê L−ơng Tề thì ở Việt Nam, bệnh bạc lá lúa có triệu chứng chủ yếu là bạc lá. Tác giả còn cho biết triệu chứng bạc lá trên đồng bằng sông Hồng trên các giống lúa mới chia làm hai dạng:
- Dạng bạc lá vàng gợn sóng - Dạng bạc lá tái xanh [22], [21].
Còn theo tác giả Tạ Minh Sơn thì trong cùng một điều kiện mức độ lây nhiễm nh− nhau thì các giống địa ph−ơng cao cây còn giữ đ−ợc hình dạng lá bệnh, còn các giống mới nhập nội thấp cây thì lá th−ờng bị táp đi dễ mủn nát.
Triệu chứng này đ−ợc S.H.OU mô tả nh− sau:
Bệnh th−ờng xuyên xuất hiện từ giai đoạn đẻ nhánh đến trỗ, tr−ờng hợp nghiêm trọng bệnh th−ờng xuất hiện cả ở trên mạ.
Trên mạ: Triệu chứng bệnh không thể hiện đặc tr−ng nh− trên lúa, do đó dễ nhầm lẫn với các hiện t−ợng khô đầu lá sinh lý. Đầu tiên xuất hiện những đốm nhỏ mọng n−ớc ở rìa mép lá, mút lá với những vệt có độ dài ngắn khác nhau. Các đốm này to dần, lá chuyển sang màu vàng khô nhanh rồi chết.
Trên lúa: Vết bệnh bắt đầu từ rìa lá, cách ngọn lá khoảng vài cm, vết bệnh phát triển dọc theo phiến lá cả chiều dài và chiều rộng. Quanh vết bệnh th−ờng có đ−ờng viền gợn sóng phân biệt giữa phần bệnh và phần khoẻ. Các vết bệnh có thể bắt đầu từ một hoặc hai bên rìa lá. Trên những giống dễ bị nhiễm bệnh, lá bệnh th−ờng bị héo tàn đi nh− bị đổ n−ớc sôi, lá bạc trắng rồi chết. Trên mô bệnh còn t−ơi vào buổi sáng, quan sát thấy những giọt dịch màu trắng sữa do vi khuẩn tiết ra. Giọt dịch này chuyển sang màu vàng rơm đọng lại thành hình cầu nhỏ li ti rồi rơi xuống n−ớc [35].
Trên hạt: Hạt bệnh quan sát thấy những vết bệnh không màu, xung quanh có viền n−ớc, các vết bệnh còn thấy rõ khi hạt thóc còn non và xanh. Khi hạt chín vết bệnh chuyển sang màu vàng xám hoặc màu vàng nhạt.
Triệu chứng điển hình kiểu Kresok (héo xanh) đ−ợc Reitsma và Schure mô tả nh− sau: Triệu chứng đầu tiên xuất hiện là đốm bệnh mọng n−ớc ở ngay đầu mặt cắt của lá, lá chuyển sang màu xanh xám nhanh chóng. Toàn bộ lá bắt đầu bị héo và cuộn lại theo gân giữa, th−ờng thì gần giữa biến màu hơi vàng. Lá bị cuốn lại thay đổi màu nhanh chóng sang màu xám nhạt, cây non chết dần. Trên các cây còn sống sót các dảnh phát triển chậm lại, và biến thành màu vàng nhợt.
Kết quả nghiên cứu của Bộ môn Bệnh cây- Đại học Nông nghiệp I cho thấy có hai loại hình triệu chứng của bênh bạc lá lúa: bạc lá gợn vàng và bạc lá tái xanh. Loại hình bạc lá gợn vàng là phổ biến trên hầu hết các giống và các mùa vụ, còn loại hình bạc lá héo xanh th−ờng chỉ thấy xuất hiện trên một số giống lúa, đặc biệt đối với các giống lúa ngắn ngày, chịu phân, phiến lá to, thế lá đứng, ví dụ nh− giống T1, X1, NN27…[22]
Thông th−ờng ranh giới giữa mô bệnh và mô khoẻ đ−ợc phân biệt rõ ràng, có giới hạn theo đ−ờng gợn sóng màu vàng hoặc không vàng, có khi chỉ là một đ−ờng viền màu nâu đứt quãng hay không đứt quãng. Trong điều kiện nhiệt độ, ẩm độ cao, trên bề mặt vết bệnh dễ xuất hiện những giọt dịch vi khuẩn hình tròn nhỏ, có màu vàng đục, khi keo đặc rắn cứng có màu nâu hổ phách.
Ng−ời ta căn cứ từ những đặc điểm triệu chứng trên để xác định đ−ợc bệnh. Nh−ng nhiều khi vết bệnh quá cũ hoặc biến đổi quá nhiều theo giống và điều kiện ngoại cảnh, nhất là ở mạ có thể nhầm lẫn với những hiện t−ợng khô đầu lá do sinh lý. Vì vậy, việc chẩn đoán bệnh bạc lá vi khuẩn trong một số tr−ờng hợp muốn nhanh, sớm có thể phải chẩn đoán bằng ph−ơng pháp giọt
dịch do tr−ờng ĐHNNI đã khảơ nghiệm hoặc bằng ph−ơng pháp ép lá trên kính lam để phát hiện giọt dịch vi khuẩn [22].
2.3.5. Nguyên nhân gây bệnh
Vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa Xanthomonas oryae pv oryzae có tính chất xâm nhập thụ động. Vi khuẩn có thể xâm nhiễm qua thủy khổng, lỗ khí trên mút lá, mép lá và đặc biệt qua vết th−ơng xây xát trên lá. Khi tiếp xúc với bề mặt lá có màng n−ớc vi khuẩn dễ dàng di động xâm nhập vào bên trong qua các lỗ khí, qua vết th−ơng mà sản sinh nhân lên về mặt số l−ợng, theo các bó mạch dẫn lan rộng đi. Trong điều kiện m−a ẩm thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn trên bề mặt vết bệnh xuất hiện các giọt dịch vi khuẩn hình tròn có màu hơi vàng đục. Thông qua va chạm giữa các lá lúa, nhờ m−a gió truyền bệnh sang các lá khác để tiến hành xâm nhiễm lập lại nhiều lần trong thời kỳ sinh tr−ởng của cây lúa [20]. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Về nguồn bệnh bạc lá lúa còn có nhiều ý kiến khác nhau:
Theo các tác giả Nhật Bản thì nguồn bệnh tồn tại chủ yếu trên một số cỏ dại thuộc họ hoà thảo. Ph−ơng Trung Đạt (Trung Quốc) cho rằng nguồn bệnh chủ yếu của bệnh bạc lá lúa tồn tại trên hạt giống [22].
2.3.6. Các yếu tố ảnh h−ởng đến sự phát sinh, phát triển của bệnh
ở miền Bắc n−ớc ta, bệnh th−ờng phát sinh phát triển ở tất cả các vụ trồng lúa. Vụ chiêm xuân, bệnh th−ờng phát sinh vào tháng 3- 4, phát triển hơn vào tháng 5- 6 khi mà lúa chiêm xuân trỗ và chín, song ở vụ chiêm xuân mức độ bị bệnh th−ờng nhẹ hơn, tác hại ít hơn so với vụ mùa trừ một số giống xuân cấy muộn, nhiễm bệnh ngay từ khi lúa làm đòng thì tác hại của bệnh có thể sẽ lớn. Vụ mùa bệnh có thể phát sinh sớm vào tháng 8, khi lúa đẻ đến khi lúa làm đòng, trỗ- chín sữa với các trà lúa sớm [22].
Theo Davadath nhiệt độ tối thích cho bệnh phát triển là từ 270C- 300C, d−ới 180C và trên 37,20C bệnh bị hạn chế. Nhiệt độ tối thích cho việc lây nhiễm nhân tạo là từ 21,30C- 32,70C. Theo ông ngoài nhiệt độ đ−ợc coi là yếu
tố ảnh h−ởng đến sự sinh tr−ởng và phát triển của bệnh thì ẩm độ là nhân tố cho sự hình thành và phát triển của bệnh. Khi ẩm độ thấp đạt 60,3% đến 77,5% sẽ hạn chế sự phát triển của bệnh (dẫn theo [17]).
Theo Lê L−ơng Tề (1986): mức độ tác hại của bệnh phụ thuộc vào thời kỳ bệnh. Nếu cây lúa bị bệnh từ lúc lúa đẻ nhánh thì mức độ gây hại về sau th−ờng rất nặng, ảnh h−ởng rõ rệt đến năng suất và có thể làm giảm 41% năng suất trở lên. Nh−ng nếu cây ở thời kỳ cuối (chín sữa, chín sáp) mới bị bệnh thì mức độ hại tối đa khoảng 10% năng suất [20].
Đạm là nhân tố phát bệnh quan trọng, ảnh h−ởng của phân đạm đến bệnh bạc lá thể hiện khá rõ rệt: Nó phụ thuộc vào số l−ợng đạm và thời kỳ bón. Mizukami và Tagami (1962) thông báo đạm là yếu tố tạo khả năng phát bệnh quan trọng. Còn Prasad cho rằng đạm làm tăng tính nhiễm bệnh đối với các giống lúa nhiễm còn với giống kháng thì không ảnh h−ởng. Bón nhiều đạm còn làm mất cân đối N: P, cây tích luỹ nhiều axit amin rất thích hợp với vi khuẩn bạc lá. Khi bón phân lân theo tỷ lệ thích hợp với phân đạm sẽ làm tăng tính chống bệnh cho cây. Tỷ lệ thích hợp là N: P = 1: 1 hoặc N: P = 1/2. Ngoài ra, kali là nhân tố phòng trừ bệnh rõ rệt. Các nhà nghiên cứu về bệnh đã kết luận kali làm tăng tính chống bệnh của cây lúa [41]. Khi sử dụng phân kali trên lúa lai, nếu đ−ợc bón 100 K2O thì đối với bệnh bạc lá ch−a thấy sự khác biệt so với bón 50 K2O, nh−ng lại có tác dụng hạn chế thiệt hại của bệnh và tăng năng suất 18,5% [37].
Tr−ớc kia khi ruộng lúa bị bệnh bạc lá th−ờng đ−ợc khuyến cáo rút n−ớc và bón phân kali. Kết quả nghiên cứu trong thời gian vừa qua đã ghi nhận việc rút n−ớc và bón phân kali nh− vậy không những không có tác dụng giảm bệnh mà còn tạo điều kiện cho bệnh thêm trầm trọng. Biện pháp mới cần đ−ợc điều chỉnh là giữ n−ớc trên ruộng và ngừng bón cả phân kali để giảm tác hại của bệnh [37].
ở Nhật Bản, nghiên cứu nòi đ−ợc tiến hành từ năm 1957, khi phát hiện thấy giống Aisacase chống bệnh trở nên nhiễm bệnh. Họ đã xác định đ−ợc ở Nhật Bản có 5 nhóm nòi vi khuẩn. Phillipin đã xác định đ−ợc 6 nhóm nòi và ở Indonexia có 9 nhóm nòi (dẫn theo [17]). Còn ở Việt Nam mới tiến hành nghiên cứu vấn đề này trong vài năm gần đây.
Theo tác giả Nguyễn Đăng Long: ở miền Nam Việt Nam có một số nòi vi khuẩn có độc tính cao nhất Đông Nam á vì giống thí nghiệm TN73- 2 đ−ợc IRRI đánh giá là chống bệnh bạc lá thì lại bị nhiễm ở miền Nam [34].
Còn theo GS. Lê L−ơng Tề thì ở đồng bằng sông Hồng có ít nhất 3 chủng bạc lá [21].
Tác giả Tạ Minh Sơn sử dụng tổng hợp bộ giống chỉ thị nòi của Nhật Bản và IRRI đã xác định ở Việt Nam có 10 nhóm nòi vi khuẩn đặt tên từ 1 đến 10, tác giả còn cho biết các nhóm nòi ở Việt Nam có đặc tính khác hẳn ở Nhật Bản và Philippin [18].
Kết quả nghiên cứu b−ớc đầu của tr−ờng Đại học Nông nghiệp I trong 3 năm 2002- 2003 (Furuya và ctv, 2002) cho thấy: Chỉ riêng ở các tỉnh phía Bắc đã có ít nhất 10 chủng Xanthomonas oryae pv oryzae. Điều đó chứng tỏ rằng loài vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa ở miền Bắc Việt Nam rất đa dạng, có nhiều chủng gây bệnh có độ độc tính khác nhau [56].
2.3.8.Vấn đề phòng trừ bệnh bạc lá
Năm 1970, tác giả Phan Đình Phụng đã giới thiệu các ph−ơng pháp phòng chống tổng hợp đối với bệnh này [13].
Năm 1971, Viện BVTV đã sử dụng một số thuốc hoá học chứa đồng và thủy ngân, một số thuốc kháng sinh để phòng trừ bệnh và cho biết tất cả các loại thuốc này đều không có tác dụng khi bệnh đã phát sinh. Cũng theo Viện BVTV thì cải tiến chế độ canh tác nh− sử dụng chế độ bón phân hợp lý, sử dụng giống chống bệnh, đảm bảo thời vụ gieo cấy, chế độ t−ới n−ớc hợp lý đ−ợc coi là những biện pháp có hiệu quả đối với bệnh này [18].
Theo TS. Nguyễn Hữu Thuỵ thì phải dùng giống kháng bệnh cho những vùng th−ờng xuyên mắc bệnh hại.
Trong nh−ng năm gần đây, ở miền Bắc Việt Nam bệnh trở nên nghiêm trọng và phá hoại ở cả hai vụ, do mức đầu t− thâm canh cao, bón quá nhiều đạm và bón không cân đối, đồng thời trồng nhiều giống mới nhiễm bệnh nhập nội từ Trung Quốc [25]. Biện pháp phòng trừ bệnh chủ yếu là kỹ thuật canh tác còn biện pháp hoá học thì ch−a có loại thuốc đặc hiệu nào. Vì vậy, sử dụng các giống kháng là ph−ơng pháp kinh tế và hiệu quả nhất để khống chế bệnh này.
2.3.9. Cơ sở khoa học của chọn giống kháng bệnh bạc lá
Vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa có hình thức sinh sản vô tính theo ph−ơng pháp nhân đôi tế bào mẹ thành hai tế bào mới nh− nhau nhờ sự hoạt động của cấu trúc mezosom tạo thành màng ngăn ngang ở giữa tế bào, phân tách tế bào vi khuẩn thành hai tế bào mới. Mặc dù có hình thức sinh sản hết sức đơn giản nh− vậy nh−ng chúng luôn luôn chịu ảnh h−ởng mạnh mẽ của yếu tố ngoại